Antworten aus dem Cockpit ( Gastautor werden )

Werden Flugzeuge über den Ozeanen auch kontrolliert?

30.11.2017 - 08:00 0 Kommentare

Nach Malaysian-Airlines-Flug MH370 wird noch immer gesucht. Langstreckenpilot Nikolaus Braun erklärt, wieso Flugzeuge über den Weltmeeren nur sehr lückenhaft überwacht werden und wie Flugsicherung sowie -durchführung dort funktionieren.

Ein Flugzeug hinterlässt über Frankfurt am Main Kondensstreifen am Himmel. - © dpa - Daniel Reinhardt

Ein Flugzeug hinterlässt über Frankfurt am Main Kondensstreifen am Himmel. dpa /Daniel Reinhardt

Wenn ein Flugzeug über die Kontinente fliegt, wird es bestens überwacht: Neben der Flugsicherung mit ihrem Radar gibt es auch bei vielen Flugzeugen die Möglichkeit, die Position und andere Informationen aus automatischen Aussendungen abzuhören. Internetseiten wie flightradar24.com oder auch unzählige Handy-Apps können diese Angaben bildlich darstellen. Hinzu kommt noch das Militär mit eigenen Radaranlagen.

Alle diese Systeme eint aber die Gemeinsamkeit, dass sie nur eine begrenzte Reichweite haben. Spätestens ein paar hundert Kilometer hinter der Küste endet der "Sichtbereich". Und dann? Außerhalb des Sichtbereiches der Landanlagen gibt es auch im Jahr 2017 noch riesige Wasserflächen, die nicht flächendeckend vom Boden überwacht werden können. Dieser Umstand geht in unserer heutigen, stark vernetzen Welt leider mehr und mehr verloren: Weil Menschen in Australien, Südamerika oder Europa so miteinander kommunizieren können wie mit dem Bäcker nebenan, vergisst man leicht, dass unsere Erdoberfläche zu über 70 Prozent aus Ozeanen besteht - das sind etwa 360,6 Millionen Quadratkilometer.

Welche Nation ist über den Meeren für die Luftfahrt zuständig? Oder sind es einfach "unkontrollierte Lufträume"?

Martin K.

Um auch über den Ozeanen sicheren Luftverkehr darstellen zu können, braucht es drei Dinge: Eine klare Verteilung der räumlichen Zuständigkeit, eine Ordnung des Verkehrs und eine Überwachung.

Die räumliche Verteilung ist durch die ICAO festgelegt worden und orientiert sich sehr grob an den Küstenanrainerstaaten. Auf dem Nordatlantik gibt es verschiedene FIRs (Flight Information Region) wie etwa die von Großbritannien, Irland, Kanada und die New York Oceanic FIR (USA). Diese interaktive Karte gibt einen guten Überblick. Zoomen und scrollen Sie sich einfach durch die Fluginformationsgebiete:

Über dem Ozean sind die Abstände größer

Zum Verkehr über den Ozeanen lassen sich mehre Fakten feststellen: Es gibt generell viel Platz, das Verkehrsaufkommen ist in den meisten Gegenden eher gering und die Navigation war lange Zeit sehr ungenau. Eigentlich passend? Nun ja, ganz so einfach ist es auch nicht.

Die Grundlagen der Navigation wurden in einer anderen Folge von "Antworten aus dem Cockpit" ausführlich erklärt: Hat ein nur mit IRS ausgestattetes Flugzeug keine stützende Korrektur, driftet es langsam von der echten Position weg. Selbst wenn die Drift nur fünf Knoten (oder gut neun Stundenkilometer) beträgt, summiert sich der Fehler bei vier Stunden Flugzeit über ein Meer schon auf 20 Nautischen Meilen (37 Kilometer). Dementsprechend sind große Abstände in der Fläche zwischen den Luftstraßen geplant worden - gängig sind Werte in der Größenordnung von 60 Nautischen Meilen (111 Kilometer).

© AirTeamImages.com, Felix Gottwald Lesen Sie auch: Antworten aus dem Cockpit (6): So finden Flugzeuge ihren Weg am Himmel

Höhenmessung basiert auf Luftdruckmessung

Vertikal kann enger gestaffelt werden. Die Höhenmessung basiert global auf Luftdruckmessung. Haben alle Flugzeuge denselben Luftdruck eingestellt, bleiben die Abstände zwischen den geflogenen Flughöhen konstant. Üblich sind hier die Werte 1.000 oder 2.000 Fuß (305 Meter oder 610 Meter).

Das Verkehrsaufkommen hingegen schwankt sehr stark nach der Region. Während es im Südatlantik zwischen Afrika und Südamerika eher geruhsam zugeht, ist der Himmel zwischen Europa und Nordamerika "voller Metall": Vormittags (europäischer Ortszeit) rollt eine gewaltige Welle gen Westen, die in der europäischen Nacht wieder zurück nach Osten kommt: Die Zeitverschiebung zwischen Europa und den USA ist sicherlich der Hauptfaktor für die Nachfrage nach Flügen, die wiederum das Angebot definiert.

Komplexes System über dem Nordatlantik

Diese "Flugzeugwelle" hat noch eine Gemeinsamkeit außer der ähnlichen Abflugzeit und Richung: Alle Airlines bemühen sich, die starken Jetstreams zu vermeiden, wenn diese Gegenwinde sind beziehungsweise sie genau zu treffen, wenn die Jetstreams Rückenwinde sind.

Um dem Ansturm Herr zu werden, ist über dem Nodatlantik ein komplexes System eingerichtet worden. Der "North Atlantic High Level Airspace" stellt besondere Bedingungen an die technische Ausrüstung der Flugzeuge (um Beispiel bezüglich der Navigationsgenauigkeit) und beinhaltet besondere Verfahren (beispielsweise für das Verhalten bei technischen Zwischenfällen).

In diesem Luftraum werden zweimal täglich Flugrouten zwischen Europa und Nordamerika neu festgelegt: Tagsüber in Richtung Westen, nachts in Richtung Osten.

Diese Routen haben mehrere Besonderheiten. Zum einen gibt es nicht eine einzige Luftstraße, sondern mehrere etwa parallel liegende. Je nach Lage und Bedarf sind es fünf bis acht Strecken, die Punkt für Punkt veröffentlicht werden: Vom "Oceanic Entry Point" vor der Küste Irlands bis zum "Oceanic Exit Point" vor der kanadischen Küste - oder umgekehrt, je nach Flugrichtung. Im Wissen darum, dass es zu Ungenauigkeiten in der Navigation kommen kann, liegen die Tracks immer genau mindestens ein Grad auseinander in Nord-Süd-Richtung. Das sind 111 Kilometer oder - wie oben beschrieben - 60 Nautische Meilen.

Um noch weiteren Verkehr abwickeln zu können, hat man Versuchsweise weitere Luftstraßen mit weniger Abstand eingeführt: Hier ist es nur noch ein halbes Grad oder 30 Bogenminuten, also 30 Nautischen Meilen oder gut 55 Kilometern.

Abstand wird in Zeit angegeben

Der Abstand zwischen zwei Flugzeugen auf einem Track hintereinander wird nicht als Distanz angegeben, sondern als Zeit: Mindestens zehn Minuten ist hier der Abstand. Die Tracks werden mit Buchstaben bezeichnet: Tagsüber, die gen Westen, angefangen beim "A", nachts, gen Osten, abwärts angefangen bei "Z". Track "U" ist damit immer ein typischer Eastbound Track auf dem Nordatlantik.

Wer welchen Track fliegt, wird für die Flugplanung grob festgelegt: Immer abwechselnd können die Tracks von Flugzeugen genutzt werden, die westlich oder östlich des Atlantiks zugelassen werden. Praktisch wird aber vor Ort teilweise neu gemischt. Das ist die Aufgabe der Flugsicherung in Irland und Kanada.

Mit dem Einflug in den Oceanic Airspace übergibt die Flugsicherung dann an eine Kontrollstelle, die ausschließlich für den Bereich über dem Meer zuständig ist. Diese Kontrollstelle, zum Beispiel "Shanwick Oceanic", weiß alle Einflugzeiten der Flugzeuge. Ab jetzt melden sie sich an allen Wegpunkten mit einem mündlichen Positionsbericht per Kurzwellen-Funk. Dieser Positionsbericht beinhaltet: Die aktuelle Position, die Überflugzeit, die Flughöhe, die Koordinaten des nächsten Wegpunktes, die erwartete Überflugzeit dort ("estimate") und den darauffolgenden Wegpunkt.

Der Fluglotse nimmt die Meldung auf und wiederholt alles Gehörte - als Bestätigung, dass alle Informationen richtig übermittelt worden sind. So erhält der Fluglotse je nach Abstand der Wegpunkte und Geschwindigkeit des Flugzeugs alle 20 bis 45 Minuten etwa eine Meldung - und dazwischen lange Zeit nichts. Er kann das Flugzeug aber zu jeder Zeit ansprechen, in dem er einen Anruf über Kurzwelle startet, der ein Signal im Cockpit auslöst und damit die Besatzung zum Melden auf der vereinbarten Frequenz auffordert.

Damit der Flugverkehr über dem Atlantik reibungslos klappt, ist also viel Arbeit notwendig. Die bei der Planung zu Grunde gelegte Route und Flughöhe wird dann, wenn das Flugzeug wirklich in der Luft ist, überprüft. Wenn es wie geplant weiterfliegt, kommt es zu der Zeit X an einem Entry Point an. Welcher Verkehr ist dann auch dort? Passt es mit der Fluggeschwindigkeit mit den Abständen zu den vorausfliegenden und nachfolgenden Flugzeugen? Es ist durchaus üblich, dass die Flugsicherung Flugzeuge umlenkt, abbremst oder beschleunigt, eine andere Höhe zuweist oder gar auf einen anderen Track schickt - alles damit die wenigen Tracks von den vielen Flugzeugen optimal genutzt werden können.

© AirTeamImages.com, Bailey Lesen Sie auch: Antworten aus dem Cockpit (3) Warum ist ein Flug nach Amerika länger als der Rückflug?

Daten werden auch per Satellit übermittelt

Diese Technik ist ausgesprochen zuverlässig und wird seit vielen, vielen Jahren verwendet. So langsam verabschiedet sie sich aber und ist oft nur noch "Backup", da mehr und mehr Flugzeuge Daten auch per Satellit elektronisch übermitteln. Im Rahmen des FANS (Future Air Navigation System) ist eine Technik eingeführt worden, bei der ein Kontakt zur Flugsicherung per Datenfunk geschaffen wird. Automatisch werden damit die Positionsmeldungen bei Überflug der Wegpunkte abgegeben - oder auf Anforderung des Lotsen auch öfter.

Der echte Sprechkontakt zum Lotsen auf Kurzwelle mit Rauschen und Knacken wird damit immer seltener und nur noch auf jedem Flug zur Probe, ob das Anrufsystem funktioniert. In Gegenden mit weniger Verkehr, wie dem Südatlantik oder nördlich der Rennstrecken auf dem Nordatlantik, funktioniert die Flugsicherung grundsätzlich genauso. Lediglich gibt es kein Track System, das heißt, dass jedes Flugzeug seinen eigenen Flugweg als Flugplan planen kann - die sogenannten "Random Routes".

Über den Autor

Regelmäßig beantwortet Verkehrsflugzeugführer Nikolaus Braun in der airliners.de-Serie "Antworten aus dem Cockpit" Fragen zu Piloten-Themen rund um Luftfahrttechnik & Flugbetrieb. Wenn Sie auch eine Frage haben, schreiben Sie an antwortenausdemcockpit@airliners.de

Nikolaus BraunNikolaus Braun ist Pilot bei einer großen deutschen Fluggesellschaft und fliegt derzeit auf Airbus A330/A340. Der studierte Dipl-Ing. (FH) für Luftfahrtsystemtechnik und -management berät zudem nebenberuflich mit seiner Firma Nikolaus Braun Aviation Consulting (NBAC) bei Projekten aus Forschung, Entwicklung, Gesetzgebung und Lehre.

Von: Nikolaus Braun für airliners.de
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